一等奖作品：       作者：欧阳军

你也许不知道，动物世界里要数昆虫的种类最多，几乎占了动物种类的2/3。分布也最广泛，名目繁多而又庞杂。在陆地水面、空中、土中，随处都有昆虫在活动。除了人们熟知的蝴蝶、苍蝇、蚂蚁、蜻蜓、蟋蟀、蝉、蝗虫等等，有许多你还没有认识它，可说是千姿百态，色彩纷呈，习性炯异。但是，当你真正走近昆虫王国，对它们的生活习惯，生存技巧，捕食绝招以及比头发还细，具有“千里眼”、“顺风耳”之称的触角又有几分了解呢？接下来，笔者就带你走进大自然，去领略昆虫王国的神秘吧！

 

神奇的昆虫王国

 

（一）

斑斓艳丽的色彩

花丛中翩舞的蝴蝶、绿叶上爬行的甲虫、那斑斓艳丽的色彩，实在逗人喜爱。可是你知道昆虫华丽的衣裳是怎样织成的吗？昆虫学家按照它们的色源，把丰富多彩的昆虫颜色分成色素色和结构色。

白素色，亦称化学色，它显色的主要原因是由于昆虫体内含有多种奇形怪状的色素细胞，在这些细胞中藏满了颜色的物质，如黄色素、黑色素等。这些物质可以吸收某种光波，反射其它光波，不同的光波交织在一起就形成了各种奇丽的颜色。常见的害虫菜粉碟翅膀上的白色，就是由一种被称为尿酸物质的存在造成的。色素色的化学性质很不稳定，容易发生氧化和还原等化学作用而逐渐褪色，甚至完全消失。用蝴蝶做的书签时间一久便黯然失色就是这个原因。

那么，什么叫结构色呢？结构色又称物理色。这种颜色是由于昆虫表皮的特殊构造，使照射在它们表面上的光线不断地发生反射、干涉或曲折等物理现象，从而产生了一种闪耀的色彩。我们熟悉的铜绿金龟子，它的鞘翅表面具有许多微小的脊纹，当光线照在上面的时候，就闪出美丽的铜绿光泽，脊纹越多，产生闪光越强，色泽也越鲜艳。结构色在不同光线人射角和不同的光源下，还会产生不同的色彩。

例如，某种小灰碟在灯光下它的翅面呈蓝色，可是在阳光照耀下侧看，如视角小，它的翅面出现蓝紫色，如视角大，则又显出翠蓝色。这时在灰蝶翅面上滴上乙醇，那么原来的翠蓝色就转变为亮绿色，等乙醇蒸发完后，又恢复原来的翠蓝色。显然，结构色的化学性质比色素色稳定，即使用沸水或者漂白粉冲洗也不会使颜色消失。

但事实上，绝大多数昆虫的色彩是由色素色和结构色相互配合而成的混合色，它们使昆虫的颜色千变万化，更加鲜艳。比如，有种闪紫蝶，当你正视时呈现黄褐色，侧视又显出蓝紫色，前者是色素色，而后者则是结构色。

昆虫的颜色与它们的生活是相适应的，根据它们色彩的生物学意义，可分为保护色和警戒色。保护色是昆虫同周围生活环境相协调的体色，它使别种动物不易发现，对自身起一种躲避敌害的保护作用。如栖息在树干上的夜蛾多半体色灰暗，潜伏泥土中的蝼蛄则呈黑褐色。

就是同一种昆虫、也会随生活环境的不同而出现不同的体色。如生活在青草中的蚱蜢为绿色，生活在枯草中的蚱蜢则又是褐色的了；即使在同一株竹子上的竹节虫，竹叶上的呈翠绿色，而竹竿上的呈黄褐色。昆虫的体色同周围的环境配合得如此巧妙，有时简直叫人难辨识。

昆虫的保护色是在生物界相生相克的生存斗争中，经过极其漫长的变异和无意识的自然选择而形成的。进化论的奠基者、英国博物学家达尔文认为：生物在外界条件的影响下发生变异，有利于生存的变异，逐代积累加强，不利于生存的变异逐渐淘汰。

事实也是这样，比如，产于我国长江流域的大枯叶蝶，它全身的颜色与干枯的树叶极为相似，当它休息时两翅合拢竖立在树枝上、好像一片枯叶。不易被天敌发现，能够躲避敌害侵袭，然而，它们的老祖宗并不完全相同，有的体色不像枯叶，不大像枯叶的个体而常被天敌吃掉，渐渐地被淘汰。经过长期的变异的自然选择，枯叶蝶的体色就更像枯叶了。

但是，在昆虫世界中，有的昆虫体表具有特别鲜明的色彩，以触目惊心的景色，给敌害显示“警告”。因此，这种颜色称警戒色。科学家们认为，大部分具有警戒色的昆虫，如某些蝶、蛾、甲虫等，具有一套从有毒植物中分离或贮藏毒素的本领。像非洲的桦斑蝶，在它的组织内贮有一种心脏病毒素，甘兰蛾还能分泌乙酰胆碱。如果鸟类吞食了它们之后，轻则引起呕吐，重则使心脏麻痹而死亡，从而使鸟儿望而生畏，即使在非常饥饿的情况下，也不敢轻举妄动。

耐人寻味的是，有的蝴蝶它们本身并没有毒素，但是它们的体色甚至外形也和含有毒素的蝴蝶一模一样，以致鸟类真假难分，不敢贸然取食。昆虫这种体色拟态现象巧妙地迷惑和吓唬了敌害，有效地保存了自己。有人做了这样一个调查，在933个雨蛙胃中发现了11585个昆虫，而其中具有警戒色的昆虫还不到20个。说明警戒色同样起到了昆虫自卫的作用。

然而，警戒色和保护色正像色素色和结构色一样，也不是绝对分开的。有些昆虫的保护色和警戒往往同时存在。就拿我们很熟悉的绿色尖头蚱蜢来说吧，它有一对草绿色的前翅和一对樱红色的后翅，前者为保护色，后者为警戒色。当它欢跃在草丛中的时候，前翅覆盖在后翅上，使周身颜色如同青草；当它受到敌害袭击时，突然张开前翅，展现出颜色鲜明的后翅，这种一下出现的颜色往往能把袭击的敌人吓跑。

总之，昆虫体色的种种适应状，是在自然界长期生存竞争中逐渐取得的特征。这种特征使昆虫更有利于适应外界环境，也是昆虫种类成为整个动物界中任何一类动物都不能相比的原因之一。

（二）

千姿百态的“飞行器”

自然界中能够飞翔的动物很多，它们各自拥有一套“飞行器”，就是我们所说的“翅”或“翅膀”。然而，“翅”和“翅膀”一字之差，意思并不完全相同。鸟类、蝙蝠的飞行器，严格地说应称“翅膀”，而昆虫的飞行器就称为“翅”。因为，前者是由前肢（膀）演变来的，即由原来的行走器官逐渐转化为飞行器官；而后者与行走的附肢毫不相干。科学家们根据化石推测、早在3亿年前，昆虫的身体就出现了翅，从而使纤小的昆虫，成了地球上第一批“飞行家”。

别看昆虫翅薄如膜，但还挺复杂哩！昆虫的翅是从体壁自中胸、后胸、背板两侧，向外延伸而形成的“翅”发展来的。翅芽按其发展情况，可分为两类：一类叫“外翅类”，它是外生的，即由虫体表皮凸出形成；另一种叫“内翅类”，它是内生的，即由虫体表皮内褶，形成成虫盘，再由成虫盘长出翅芽。蝗虫、蜻蜓、蜉蝣等不完全变态的昆虫，都属于外翅类，金龟子、苍蝇、蝴蝶、蛾子等完全变态的昆虫，均属于内翅类。

在昆虫幼嫩细小的翅芽中，蕴藏着轻纱般的阔翅，还有气管、血管、神经等，随着虫体生长发育，翅芽渐渐伸展成薄而扁平的翅、血管、神经等人类消散，只留气管贯穿其中，形成坚实而隆起的“翅脉”，对翅起着支架作用。翅脉在翅面上的分布形成，因种而异。昆虫学家把这种分布形成称为“脉相”，共中有“纵脉”和“横脉”之分，纵横脉相交错，在翅面上形成很多“翅室”。脉相是昆虫分类学的重要标志，怪不得昆虫学家拿到一枚翘，就能从上百万种虫子中识别出属于哪一类。

绝大多数昆虫的成虫都具有两对翅，生长在中胸上的叫“前翅”，生长在后脚上的叫“后翅”。由于昆虫的生活方式及其所处生活环境不同，昆虫的翅也是五花八门。蜜蜂、苍蝇、蚂蚁、蜻蜓的翅呈膜质、轻薄，光滑而透明，翅脉清楚可见，叫“膜翅”。蝼蛄、油葫芦、中华蚱蜢、蝗虫等的翅，前翅狭小呈革质，叫“复翅”，后翅宽大呈膜质，且能折叠藏匿于前翅下。

有的昆虫经过长期的进化，前翅翅面加厚，全部角质化，质地坚硬，失去翅脉。如同鞘套，称作“鞘翅”，后翅膜质，常折叠藏匿于前翅下，翅脉稀少。人们熟悉的瓢虫、天牛、金龟子、叩头虫等“甲虫”的翅就是这样。它们的飞行靠膜质的后翅，翅震低，飞速不快。但是，鞘翅对虫体具有盔甲般的保护作用，而且在飞行时呈V字形，并且微微摆动，能在飞行时保持稳定。

有趣的是，有些昆虫如梨蝽，三点盲蝽、豆二星蝽等，它们的前翅仅在基部角质化，而前翅的端部和后翅仍为膜质，故前翅特称“半鞘翅”。

还有许多昆虫，翅面上长着不同的被覆物，如毛翅目昆虫的翅面上长有很多毛，叫“毛翅”；蓟马的翅虽狭小，但覆有很多细小的缨状毛，叫“缨翅”；蝴蝶、蛾子的翅面上，密布着一层五光十色的粉状鳞片，构成了各种色彩悦目的图案，称“鳞翅”。鳞翅上的粉状鳞片并不是浮在翅面上的细粉，而是从翅膜上生出来的一种体毛的变形。有的昆虫翅上还有特殊的结构，如蜜蜂，一旦停下来，那宽大的翅立刻变成了两条狭窄的薄片。

原来，蜜蜂的前翅有褶，可以像扇子一样折叠起来，折叠后，它的后腹部就全部露在外面。如果用放大镜观察，可以在蜜蜂的后翅尖端边缘上发现一排齿状的小钩，叫“翘钩”；而在前翅背面生有一排小孔，当前后翅重叠在一起时，后翅翅钩恰在前翅的小孔里，十分牢固。雄蜂不如雌蜂善于飞翔，就是因为雄蜂翅钩比雌蜂要少得多。

苍蝇、蚊子这些人们非常熟悉的昆虫，虽然属于双翅目的“成员”，但却只有一对前翅，它们的后翅到哪里去了呢？原来后翅已退化成两根小棒，昆虫学上叫“平衡棒”。平衡棒在飞行中的振动与前翅运动方向相反，但频率相同，在飞行中起平衡作用。

有些昆虫的双翅完全退化，当然也就失去了飞翔的本领。如令人厌恶的臭虫，尽管它们的老祖宗曾生有长翅，但由于长期的洞穴生活，后来又跟着人类迁移到室内，根本不使用翅飞翔，经过漫长的岁月，它们的双翅便完全退化了，仅仅在前翅的基部遗留下一点痕迹，称为“翅基”。

昆虫学家根据昆虫有无翅，将昆虫纲分为两大亚纲；无翅亚纲和有翅亚纲，其中有翅亚纲占绝大多数，无翅亚纲只是少数比较原始的昆虫。

在有翅亚纲中，一般分有28个目，共中有12个目是以翅态命名的，如我们常见的美翅目、稍翅目、半翅目、鳞翅目、毛翅目、缨翅目等。有翅昆虫一般又可分为两大类：古翅类、如蜻蜓、蜉蝣等，这类昆虫的翅较长，但只能平展，不能折叠，静止时不能覆盖在身体背面，而竖立在背上或平放在身体两侧，新翅类，这类昆虫的翅膀能折叠起来覆盖在身体背面，兼作“防护衣”。

从进化观点看，古翅类昆虫翅长，不能折叠，占用的空间大，所以逐渐被新翅类昆虫所取代。难怪在庞大兴旺的昆虫世界里，古翅类昆虫仅有蜻蜓、蜉蝣两个家族。

昆虫的主要功能是飞行，与翅相连的肌肉叫“飞行员”。善飞的昆虫飞行员往往很发达。据有关资料报道，蜜蜂每小时可持续飞行10-20公里；牛虻每小时可飞行40多公里；蚊子为了寻找水源产卵，也可飞行数公里；蜻蜓和某些种类的天蛾也能持续飞行数百里用至上千里而不着落。

从飞翔速度看，蜻蜓每秒钟能飞10-20米；金电子2.2—3米，天蛾5米；菜粉蝶1.8-2.3米；家蝇2米；牛虻4-14米；蜜蜂2.5-6米。飞行不但有利昆虫的扩大分布，而且对觅食、求偶、逃避天敌都很有利，加上昆虫个体小巧，比同样靠翅膀飞行的鸟类显得更为灵活机动。这是昆虫之所以具有强大的适应能力而繁衍不息的重要原因之一。

昆虫的飞行包含着无穷的奥秘，科学家们通过探索，已经获得了一批令人鼓舞的科研成果。比如蚊子、苍蝇的平衡棒，不仅在水平飞行时起着稳定和平衡的作用，当航向偏离时，一侧平衡棒会扭转震动，这种扭转传至基部感觉器，从而改变前翅某一侧的翅震，以便及时纠正航向。

此外，平衡棒还可以保持虫体的紧张度，便成了一种小巧新型的导航仪“音叉式振动陀螺仪”，用在火箭和高速飞机上，以保持飞机的稳定性，并实现自动驾驶。

又如，在空气动力学中有一种叫颤振的现象，它是机翼在飞行中的有害振动，飞机飞得太快时，这种颤振往往造成机毁人亡的事故，蜻蜓的翅在漫长的进化中，发展了一种对抗颤振的措施——翅末端前缘出现翅痣。这就是蜻蜓的抗颤振装置。现代飞机机翼末端前缘也有类似的加厚区，飞机上的这种抗颤振装置与蜻蜓的翅痣原理同出一辙。看来，昆虫的翅不仅为昆虫开辟了广阔的生活天地，而且为现代仿生学展示了无限诱人的前景。

（三）

奇特的多功能脚

在生趣盎然的昆虫世界里，昆虫脚的形态和功能可说是五花八门，多种多样。

昆虫的脚共有3对，它们分别长在前胸、中胸和后胸的3个胸节上，叫做前脚、中脚和后脚。每个脚又分成好几节，一般由基节、转节、腿节、胫节和跗节组成。由于生活习性和生活环境不同，昆虫脚的形状和作用，也是各种各样的。

有种栖居在石块、树皮下的步甲，它们虽然生有翅膀，但平时却不大动用，大多丧失了飞翔能力。而主要靠脚步行。6条腿又细又长，很善于奔跑。人们把这种步甲叫做“步行虫”，它们的脚就叫“步行脚”。

令人讨厌的螳螂，它们的脚也是步行脚，虽然它们生有4片薄薄的大翅膀，可并不常使用。有时偶尔看见它伏在角落里不动，当你刚想捕捉的瞬间，它就发出快跑特技，逃之夭夭了。

人们熟悉的蝗虫能蹦善跳，一跳就可以超过身体长度的十几倍，这是因为它们的3对脚都很强健，特别是后脚的腿节肌肉特别发达。这种脚叫“跳跃脚”。具有这种跳跃脚的昆虫还有很多，如跳蚤、蟋蟀、蚱蜢等。其中跳蚤可以称得上是昆虫世界的“跳高健将”了，别看它6只脚小得像绣花针的针尖，体长也不过3毫米左右，但它每一跳就是自己身长的上百倍，而且每4秒钟就能跳一次，可接连不断地跳3天。

在昆虫世界里，还有一种俗称“土狗子”的蝼蛄，在泥土中挖筑隧道，过着穴居生活，因而前脚变得扁平而又粗壮，腿节十分结实，胫节也特别庞大，外缘还生着几个锐利的大“牙齿”，活像一对开山斧。昆虫学家把这种脚称为“挖脚”。蝼蛄凭着它的脚能掘一米多深的洞，如果在土壤疏松的农田里挖掘水平坑道，一分钟就能挖10cm，一旦遇到农作物的根、茎、挡住了进路，它便毫不费力地用前脚切碎，当作自己的食物。

所以，蝼蛄是农业生产的大敌。它以粗壮的脚挖土掘洞，严重影响了庄稼幼苗的生长，常使缺苗率高达10%。

寄生在人或哺乳动物体表的昆虫，如人虱、牛虱等，它们胫节的一部分与跗节和爪合抱，形成了一个小弯钩，这样的脚叫“攀缘脚”。虱子有了这种脚，就能牢牢地握持人或动物的毛发。

那么，生活在水中的昆虫，它们的脚又变成了怎样的形状呢？那就让我们看看栖息在淡水中的龙虱吧。龙虱身体呈流线型，中脚和后脚变得很扁，后缘还生着一排整齐的长毛，能起到船浆的作用。龙虱以脚作浆，以水游泳，甚为活跃，可算作“游泳脚”，它不仅能改变游泳的方向，而且游得很快，甚至能追上小鱼。

大家熟知的螳螂，长着一对又粗又大的前脚，腿节特别宽阔、腹面中端弯折时，恰好嵌入腿节的凹槽中。当螳螂捕捉到比它灵巧的知了、蚱蜢、蝗虫时，能把猎物紧紧地夹持于“锯”下，使它们动弹不得。螳螂这种巧妙捕食的脚，叫“捕捉脚。”

如果能窥视一下螳螂用它的捕捉脚猎食的情景，则别有一番情趣。法国著名的昆虫学家法布尔在他撰写的《昆虫记》中，为我们描绘了螳螂捕食蝗虫的生动场面：螳螂看到一只灰色大蝗虫，忽然摆出可怕的姿势，展开翅膀，斜斜地伸向两侧，后翅直立，形如船帆，身体的上端弯曲，像一条曲柄，并且发出像毒蛇喷气的声音，全身重量都放在后面4只脚上，身体的前部完全竖起来，一动不动地站着，眼睛盯住了蝗虫、蝗虫稍稍移动，螳螂即转动它的头。这种举动的目的很明显，是要将恐惧的心理纳入牺牲者的心窝深处，在未攻击以前，就使它因恐惧而瘫痪。

果然，蝗虫丝毫不动地窥视着它，虽然它原是昆虫世界中跳高跳远的冠军，到那时竟想不起逃走，只是傻愣愣地伏着，甚至莫名其妙地向前移动。当螳螂到可以够得着的时候，就用两爪猛击，两条锯子重重地压下来。这时蝗虫再抵抗也无用了，终于成了它的猎物。

螳螂的捕捉脚确实厉害得很，有人在南美洲看到几种大螳螂，居然敢向比它们大好多倍的青蛙、蜥蜴和小鸟发动进攻。螳螂具有了这对捕捉脚，性格就更为勇悍了。

在千姿百态的昆虫脚中，蜜蜂脚的构造是十分精巧的，它的脚有许多便于采集花粉的特殊结构。蜜蜂的后脚跗节格外膨大，在外侧有一条凹槽，周围长着又长又密的绒毛，组成了一个“花粉篮”。当蜜蜂在花丛中穿梭往来采集花粉时，那毛茸茸的脚就沾满了花粉。然后，由后脚跗节上的“花粉梳”将花粉梳下，收集在“花粉篮”中。据估计，一只蜜蜂每出征一次，带回来的花粉多达500万粒。所以，蜜蜂的这种能携带花粉的脚，就叫“携粉脚”。

昆虫的脚还有许多出人意料的作用。大家知道，一般动物都是用嘴来判断食物的滋味，然而，有些昆虫的味觉器官却长在脚上。捉一只蝴蝶，把它的双翅叠起来，小心地用夹子夹住，让它饿上两三天，然后，用沾有糖水的棉花球碰碰它的跗节，你可以看到蝴蝶马上伸出它的长喙，准备吸吮食物了。要是换用干棉花球接触它的跗节，就看不到有这种反应。即使你用针拨开它卷曲着的长喙，浸入糖水中，蝴蝶也会立刻缩回长喙，尽管再饿，对糖水还是无动于衷。

可见，蝴蝶的味觉器官在它们的脚上。除了蝴蝶是用脚来感觉食物滋味外，苍蝇的跗节上也有味觉器官，也是靠脚来辨别滋味，寻觅爱吃的食物。

蟋蟀、螽斯、蟑螂等昆虫的脚还有听觉作用。它们的前脚上有一个与外界相通的裂缝，里面生有一个能感受振动频率和强度的听觉器。别看昆虫的“耳朵”长在脚上，可灵敏度却很高，能感知周围极其微弱的振动。蚱蜢脚的本领更大，它的后脚还是一个发声器，能用脚来摩擦紧绷着的翅膀，发出阵阵清脆的鸣声。

在南美洲生活有一种不大惹人注目的小昆虫，体色深褐，个儿小巧，它们的前脚跗节长得很肥胖。原来，里面暗藏着115个圆形的比重腺。这种昆虫能像蜘蛛一样造丝，不过它们是靠前脚来回摆动，使丝腺中的分泌物排出来形成丝线的。它们织成网状坑道，就安安稳稳地在里面生活和繁殖。这种能用脚织丝的昆虫，叫足丝蚁。

一般来说，善于飞翔的昆虫体型大多呈流线型，为了减少飞行阻力，加快飞行速度，往往在飞行时把3对脚紧贴在身体上。奇怪的是，有些昆虫在飞行时却偏爱绷直着脚，有的甚至把脚向前伸去。例如尖胸天牛，它们在飞行中就爱把前两对脚伸向前方。昆虫学家们发现，在这些昆虫脚的节末端分布着有触觉器官，可以探测迎面而来的气流情况。

在危急情况下，有些昆虫会牺牲自己的脚以求活命。当你捉到一只蚱蜢，捏住它的一只脚时，它会在拼命挣扎的时候采取“残体自卫”技术，自己断掉腿而溜之大吉。逃生之后也不会终生残疾，它有很强的再生力，用不了几个月就会重新长出一条新腿来。

昆虫的脚还具有惊人的抓力和拉力。近年来，科学家们对这一现象也发生了浓厚的兴趣。有人曾做过这种的实验：把一只体重不到0.7克的螳螂，用一根线系住它的胸部，将它悬挂起来，然后，让它抓一块表面较粗糙的物体。结果发现，螳螂的脚居然能抓起比它本身重53倍的物体。说起昆虫脚的拉力，就更令人吃惊了。金龟子能用脚牵引比它重20倍的物体，蝼蛄能用脚拉动比它本身重530倍的物体，一只小小的蚂蚁也竟能用脚拖着超过自己体重30倍的物体前进。

昆虫的脚越来越引起了科学界的重视，科学家想通过对五花八门的昆虫脚的研究，为仿生学增添新的一章。

（四）

稀奇古怪的“鼻子”

你见过昆虫的“鼻子”吗？

当你捉到一只昆虫，仔细地观察一下它的头部时，会发现在两颗宝石般的眼睛上方，有两根“须”，这就是昆虫的“鼻子”，昆虫学家称它为触角。

假如你不信，不妨做个简单的实验：取一个纱罩，中间用一张开有小孔的硬纸或木板隔开，在一边放上一堆堆糖粒，另一边放上一堆木屑。然后捉些活蟑螂，将其中几只的触角剪去，一起放在有木屑的一边。过一会儿，你可以看到那些有触角的蟑螂，会穿过小孔，爬上糖堆偷吃起来，而被剪去了触角的蟑螂，像是患了“感冒”似的，无法嗅出哪儿有香味，仍然在木屑堆上爬来爬去。这个简单的实验清楚地表明，昆虫的触角确有鼻子的嗅觉作用。

昆虫的种类繁多，触角的形状也各不相同。蝗虫、螳螂、蟋蟀头上的一对触角，前后粗细变化不大，看上去像两根鞭子，故叫“鞭状触角”；苍蝇的触角，有点像麦芒的麦穗，叫“具芒触角”；金龟子的触角，则是一片片连接而成的，很像鱼鳃，就称“鳃状触角”；蚊子的触角有许多分枝，宛如两把刷子，称作“环毛状触角”；白蚁的触角像佛僧们手中的念珠，所以就叫“念珠状触角。”

此外，还有蚤的锤状触角、蛾子的羽状触角、蜜蜂的膝状触角……。即使同一种昆虫，雌雄之间的触角形状也不尽相同，例如有种地老虎，雌性的触角为丝状，而雄性的则为羽状。

昆虫的触角除了形状上有明显的差异外，长短也很悬殊。蜻蜓、蝉的触角很短，只有在放大镜下才能观察清楚，而蟋蟀、天牛、蝴蝶等的触角就很长。在浙江天目山的考察中，我们捉到了许多螽斯科昆虫纺织娘，测量了其中10只的触角，平均长居然超过了40毫米。

尽管昆虫的触角千姿百态，但它们的结构却基本相同，都长在复眼前方的两个叫触角窝的小凹坑里。触角由许多小节组成，大体可分三部分；基部第一节比较粗短，叫柄节，它以膜质连接于触角窝边缘，起了支撑上面各节的作用；第二节叫梗节；第三节以后的各节，统称为鞭节。各种昆虫触角形状和长短的变化主要表现在鞭节上。

科学家们发现，昆虫的触角上长着许多不同形状的嗅觉窝，每个窝都由一个小腔与外界相通、窝内分布有感觉神经纤维，直接与脑神经中枢相连。所以，昆虫的两根触角总是在不停地东摇西摆，探测周围及其微弱的气味信息。

当然，嗅觉窝并不是分布在昆虫的整个触角上，而是有特定的部位。在电子显微镜下我们可以看到，蚜虫的嗅觉窝多半生在柄节上，蜜蜂的嗅觉窝主要分布于触角鞭节前端。昆虫嗅觉窝的数量也不一致，蜜蜂工蜂的触角上有大约6000个嗅觉窝，而雄竟有3万个以上。一般来说，雄虫的触角比雌虫要发达，嗅觉窝自然也较多，比如雄金龟子的触角上有5万多个嗅觉窝，而雌的还不到8000个。

昆虫的触角，尽管在外形、长度、嗅觉窝数量上千差万别，但是，它]们的嗅觉灵敏度相当惊人，能敏锐地感觉到各种化学物质的气味，寻觅食物和识别伙伴。比如，苍蝇只要闻到粪臭、鱼腥味，就会从四面八方云集而来；蚊子闻到人身上的汗酸味，便会嗡嗡飞来咬人；蜜蜂和蝴蝶能闻出各种花果的香味，找到它们爱吃的花蜜。

蚂蚁还可以用触角来辨认自己的同伴，假如把几个蚂蚁放入另一窝蚂蚁的蚁巢内，由于彼此气味相异，这些外来的蚂蚁很快会遭到猛烈的攻击，而被活活咬死。

昆虫也能依靠触角寻找配偶。一般昆虫的雌虫活动性不强，有的甚至翅膀完全退化，不能飞翔，但在性成熟时，雌虫能分泌一种叫性诱素的化学物质，这种物质有特殊的气味，随空气的流动而扩散到周围环境中。雄虫凭触角可以闻出这种气味，不远千里，飞来向雌虫“求爱”。一只雌蚕蛾虽然仅分泌出0.005-1.0微克的性诱素，但却能诱引100万只雄蛾前来“约会”。

可是，一旦用剪刀剪去雄虫的触角，若在触角上涂上蜡质，这时即使雌虫近在眼前，雄虫也无动于衷，因为它们丧失了嗅觉功能。昆虫还能依赖触角来选择产卵场所。菜粉蝶闻到萝卜、青菜等植物挥发出来的芥子油气味，就飞到这些蔬菜上产卵；米蛾闻到大米的气味，就会钻进米囤产卵。

昆虫的触角除了有“鼻子”的嗅觉作用外，有的还能起到“耳朵”的听觉作用呢！如蚜虫的“耳朵”就长在触角根部的柄节上；雄蚊的“耳朵”长在触角的第二节上，蓬蓬松松的感觉毛可以接受雌虫飞行时发出的嗡嗡声。有的昆虫、如夜蛾、虎蛾，它们羽装的触角还像是无源雷达探测器，能探测其它蛾子飞行时胸部发出的红外线。蛾子凭其“雷达”导航，可以方便地找到食物和配偶。

有些昆虫的触角还有其他特殊的本领，如水蚤在游泳时，靠触角维持身体的平衡；地胆、水黾的雄虫，能用触角执握雌虫，进行交配；还有一种水生的牙虫，可以用露出水面的触角进行呼吸。

因为昆虫有了这种“鼻子”，所以就具有趋化性和趋避性。蜜蜂寻香，苍蝇逐臭，就是昆虫的趋化性。趋避性就是昆虫闻到某种气味而远远躲开的行为。人们根据昆虫的这种特性，已经制造出许多有气味的杀虫剂，其中，有些是利用昆虫的趋化性，如人工合成的性诱剂，诱集害虫，聚而歼之，有些是利用昆虫的趋避性，如驱蚊香、樟脑丸等各种驱虫剂。

昆虫奇妙的“鼻子”，也引起仿生学的浓厚兴趣，借鉴昆虫嗅觉器官，成功地研制出了嗅敏仪和气体检测仪，它们比一般的自动分析仪器更加灵敏，快速和小型化。这些被形象地称为“电子鼻”的仪器，在生产实践中和科学实验中已获得了广泛的应用。

（五）

各具特色的“嘴巴”

在我们常见的昆虫中，有的爱吃植物叶子，有的爱啃木材，有的喜欢把嘴巴伸入动植物体内吮吸汁液。由于昆虫营养特性和进餐方式五花八门，它们的嘴巴就相应地发生了千奇百怪的变化。

昆虫的嘴巴，昆虫学家称之为“口器”，它主要有两大类型：咀嚼式口器和吸收式口器。从进化观点来看，咀嚼式口器是昆虫口器中原始的、简单的类型。

“瞿瞿瞿……”，正在酣战的蟋蟀抖动着双翅，张开一对老虑钳似的大牙，威风凛凛地摆出一副胜利者的姿态。这种长着锯齿大牙的嘴巴，就是“咀嚼式口器”。

这种口器一般骨化很强，咬嚼食物时，能把固体物质机械地切碎。咀嚼式口器通常由上颚、下颚、上唇、下唇和舌组成。

如果你捉到一只蟋蟀，从口的上面依次仔细地看，就会看到最上一片是上唇，阔而能动，外表面大体硬化，内表面尚柔软，连在唇基下面，取食时可以防止食物外漏。掀开上唇，会见到一对左右对称、又大又硬的上颚，其基部长有槽状的磨齿，叫做磨区，以磨碎食物；前端有锐利的尖齿，叫做切区，用来切断食物。蟋蟀在吃东西的时候，只要把上颚左右一夹，就能轻易地咬断，所以，植物的叶片、茎杆一旦遇到这类昆虫的袭击，就会被咬得残缺不齐，支离破碎。

有些昆虫的上颚还是搏斗、攻击和自卫的武器。紧贴上颚下面的两块薄片叫下颚，它由内外颚叶和下颚须等组成，也具尖齿，用以拔食、抱持和推进食物，并具有嗅觉和味觉功能。上颚上面是上唇、下颚下面是下唇，上下唇中间有一个带毛、不甚灵活，但能品味的舌，这些都是取食的辅助结构。长着咀嚼式口器的昆虫繁多，除了蟋蟀外，还有蝗虫、螽斯、螳螂、白蚁、各种甲虫以及菜粉蝶、地老虎等蝶蛾类幼虫。

组成咀嚼式口器的五部分，即上、下颚、上、下唇和舌，在其它昆虫中，或特别发达，或不同程度地退化萎缩，变化悬殊，由此化成适于不同生活环境和取食方式的各种各样的口器。

让我们再看一下夏秋季在树上高声鸣叫的蝉的嘴巴吧。《淮南子》说“蝉饮而不食”，说明蝉不食固体东西，而饮液体食物。原来，它有根像医生注射用的针头的细长嘴巴，尖端锋利，中间空心，凭它可以刺入幼嫩植物体，吮吸着清凉美味的植物汁液。

像蝉这样的尖长嘴巴，叫“刺吸式口器”。刺吸式口器的构造巧妙得很，原来它们一对上颚和一对下颚已特化为4根细长、中空的锐利口针，能轻而易举地刺破动物或植物的表皮，下唇延长特化为喙，喙的前壁凹成槽，平时口针合在一起隐蔽在槽内，能够得到有效的保护。而当取食时，两根上颚针交替刺入动植物组织，随后两根下颚针同时刺入，每次刺入距离很短，所以必须重复数次方可深入动植物组织中。

如果这些昆虫先在患病的动植物上取过食，唾液中难免带有病菌，再注入健康动植物体内，往往引起感染发病。

蚊子的口器基本基本上与蝉相似，但除了上述的上下颚特化为针外，连上唇和舌也延长成针状物，所以蚊子共有6根口针。蚊子的上唇针内有槽，是吸取血液的食物道：它的舌针常有唾液管，在吸血时，吐出唾液，可防止动物血液凝结，以便它吸血饱餐。再加上4根上下颚针的帮忙，使蚊子的口器成了吸血的理想工具。

除蚊子外，跳蚤、臭虫这些吸血鬼也拥有这种口器，它们可人吸血，传播疾病，是典型的害虫。

夏日嘤嘤作响的苍蝇和蚊子同属“四害”之列，但它的口器与蚊子不大相同。苍蝇的上下颚均已退化，可是原来的下唇变成了又粗又肥的唇瓣，样子看上去像个蘑菇头，上面有一条凹槽，内有舌和食物道。苍蝇吃东西时，蘑菇头状的嘴唇紧紧贴在食物上，舐吸物表面的汁液。要是碰到干燥食物时，它还会先吐出唾液把食物润湿溶化后，再津津有味地舐吸。所以，这种口器就叫“舐吸式口器”，这是家蝇、丽蝇、麻蝇等蝇类家族持有的口器。

有没有既能咀嚼，又能吸收的口器呢？有的，整天忙碌于花丛中采花酿蜜的蜜蜂就长着这种口器。蜜蜂的口器仍然保持着一对左右对称刀斧状的上颚，具有咀嚼固体花粉和建筑蜂巢的本领。而下唇延长，和下颚、舌组成细长的小管，中间有一条长槽，有助于吸吮的功用，如果把这小管深入花朵之中，便可源源吸取蜜汁。蜜蜂有了这种“咀嚼式口器”，既能采花粉，又能采花蜜。

花木丛中翩翩起舞的蝴蝶、夜晚飞扑灯光的蛾子，它们的嘴巴更是别具一格。大凡看过蝶蛾取食的人，都会被它们那像钟表发条似的口器所吸引。那是一条细长而盘旋着的管子，习惯上称为喙，用时能伸展开来，不用时就像拧紧的发条卷盘在头下。蝶蛾的喙是由一对内侧具槽的下颚合围延长而成，口器的其它部分大多退化。蝶蛾吃东西时，不用咬，也不用舐，就用这长长的喙伸入花蕊中，靠头部的肌肉收缩，吮吸花朵的蜜汁，就像人们用麦管吸饮瓶中的汽水一样。这种口器叫“虹吸式口器”。有一种长喙天蛾，喙长达30厘米，也有些蛾子因不取食而口器大大退化了。、

昆虫的口器常见的就有以上五类，其中刺吸式口器、舐吸式口器、虹吸式口器等，由于它们只能吸收液状食物和溶化了的固体食物，所以又可以归纳在一起，统称为吸收式口器。除此之外，有些昆虫的口器十分特别。如蓟马的口器左右不对称，右上颚退化，仅存在左上颚。它的口针由一对下颚和左上颚转化而成，能上下伸缩，取食时先以上颚锉破寄主表皮，再吸取血液，所以叫“锉吸式口器”。厩蝇、螯蝇，它们的口器和常见的家蝇不同，其唇瓣不发达，无舐吸功能，仅以下唇作刺肤工具，这种口器叫“刮吸式口器”。还有一种叫“刮舐式口器”，如牛虻，它的口器口针粗大，上唇宽阔，内壁凹陷成槽，舌是一根细弱的针，内为唾液道，下唇顶端有两个巨大的唇瓣。取食时，下下颚针刮刺皮肤使血液流出，由唇瓣舐吸血液。

多种多样的昆虫口器，根据它们生在头部的位置，又可大致为前口式口器和下口式口器。有些昆虫专在挖掘的阳关道中或潜叶、蛀茎取食生活，如蝼蛄、潜叶蛾幼虫等，它们取食身体前方的食物，口器伸向前方，叫“前口式口器”；有些昆虫取食身体或头部下面的食物，如蝗虫、粘虫的幼虫等，它们的口器则伸向头的下方，叫“下口式口器。”

昆虫的口器不同，取食时对植物造成的危险状况也不尽相同。如咀嚼式口器对植物多半生吞活剥，造成机械性损伤，表现出植株被咬断，叶片形成各种缺痕和伤口等特征；刺吸式口器则吸取植物汁液，造成植株生理性伤害，呈现出植株发育不良，叶片发典、枯萎、茎杆皱缩、卷曲等症状。因此，根据植物受害的特征可以判断害虫的口器类型。

（六）

美丽动人的“求爱术”

热恋中的青年男女，一句话、一个手势，甚至一个眼神、往往蕴藏着丰富的情感。可是，在广阔无际的自然界，那些纤小的昆虫是怎样寻求配偶、怎样倾诉衷情的呢？你不必替它们担心，昆虫自有“求爱术”。

闪光的语言  清秋，夜幕低垂的乡村郊野，流萤飞舞，发出美丽的光彩，有淡黄的、有浅蓝的，也有橘红的。人们熟悉的萤火虫就是通过这种闪光的“语言”，来寻找配偶，表达爱情的。

在萤火虫的腹部末端藏着一个手电筒似的发光器，由透明层、发光层和反射层组成。透明层在发光层之前，就像手电筒上的玻璃面；反射层在发光层之后，相当于反射镜；发光层内有几千个发光细胞，它们含有荧光素和荧光酶等发光物质。当氧气沿虫体的呼吸气管进入发光细胞后，在荧光酶的催化下，荧光素与氧气就发生了一种复杂的化学反应，这个反应过程所产生的能量，以一种缺乏红外线的“冷光”——荧光的形式，通过透明层反射出来。萤火虫的呼吸节奏，控制了对发光细胞的氧气供应量，使尾巴上的“活灯笼”，形成了忽明忽暗的“闪光语言”。

一般来说，雄萤飞翔能力强，雌萤躯体肥胖、动作不便，翅膀也不如雄萤发达，有的甚至退化了，只能在草丛中爬行。夜色降临，雌萤从隐蔽所爬上高高的草叶，发出荧光招引雄萤。科学家们发现，雌萤往往比雄萤所发出的荧光亮数十倍，而雄萤的视力是雌萤所望尘莫及的。如英国的提灯萤，雌萤的复眼只有300只左右的小眼，而雄萤的小眼至少有2000只。当然，每种萤火虫都具有和自己特有的求爱信号，以避免找错对象。

由于各种萤火虫所含的荧光素和荧光酶不尽相同，所以发出的光色也丰富多彩。可是，产于北美洲的一些雌萤，它们的荧光并没有颜色的区别，而雄萤仍然能识别自己所追求的情侣，这全靠了闪光频率的差异。菲律宾民答娜峨岛上的萤火虫，常数以千计以相同的一节律一同闪光，因而能招引远处更多的异性。

在萤火虫的求爱中，也会出现“悲剧”。美国有一种雌萤，能模仿另一种与它外貌相似的雌萤的闪光，被引诱的雄萤一旦与它相会，就会被它吞食，成为美餐。

除了荧火虫具有这种“闪光语言”外，有些蛾类也有类似的“闪光语言”。如有种雌飞蛾能放射出人眼看不见的红外线，使自己胸部的温度较周围环境高出10℃左右。雄蛾凭着头上两根天线般的触角在冷冷的夜空中，搜寻这些不寻常的“热点”，能从5公里外赶来，向雌蛾求婚。

优美的歌声 在昆虫王国中，有不少雄性公民能“唱”出优美动听的“情歌”，以赢得雌虫的爱情。雄虫们演唱的方式五花八门，蚱蜢用后腿摩擦发声，蟋蟀用翅膀相互摩擦发声、蝉用腹下薄膜发声、蝗虫用腿摩擦紧绷着的翅膀发声。昆虫鸣声的机制可分为两大类：摩擦发声和振动发声。

蟋蟀是靠翅膀互相摩擦而发声。在蟋蟀上翅基部的下表面，有一条带齿的横脉，形似小锉而被称为“音锉”；下翅的上表面，恰巧在音锉的下方，长着一种尖尖的“摩擦声”。当两翅升起抖动时，引起摩擦缘摩擦音锉，于是产生出清亮的声音，使雌蟋蟀循声而来。一般雄蟋蟀的鸣声可以吸引10米以内的雌蟋蟀。欧洲有一种雄蟋蟀所发出的声波竟能传出近2公里。

人们对雌蚊振翅发出的尖啸声向来感到厌烦，但这种声音对雄蚊来说，却是一种亲切的呼唤，它能把雄蚊引诱至雌蚊身边。而未成熟的雌蚊则发出另一种音调的振翅声，这种音调对雄蚊则毫无吸引力。用振翅发声来寻找配偶在蝇类中也很普遍。

蝉也是昆虫世界出色的歌手，而会唱歌的只是雄蝉。蝉的发声器生在腹部第一节两侧，是两片有皱折、且有弹性的薄膜，叫“声鼓”，它与里面能迅速收缩的“声肌”相连接，外面还有起保护作用的盖板，叫“腹瓣”，腹瓣与声鼓之间有一空腔，能起共鸣作用。因此，蝉的鸣声听起来显得特别集中、宏亮，它短短的一生中，就是用这种“歌喉”不知疲倦地唱着情歌，寻求它的伴侣。

最近，一些科学家曾利用先进的声音摄谱仪研究了北美蝉的鸣声，这种仪器可以把声音信号转化为图像，从而有助于对声音进行精确的测量和分析。经研究，发现北美蝉能用不同的声调唱出两支不同的歌，一支是平时为了招引同伴，另一支是在求爱时对雌蝉唱的情歌。随着雄蝉动听的情歌，一生沉默不语的雌蝉会被招引过来，与雄蝉停歇在同一树枝上，如果两厢情愿，情投意合，就结为恩爱夫妻。

昆虫的情歌，并非人们想象的那样单调无味，事实上，它们的歌声也有抑有扬，富有情感。比如，有种生息在美国南方各州的绿色小昆虫，雄虫在求偶的时候，会唱出三部曲：一是寻友歌，类似蛙叫而有节奏；二是约会歌，短促而颤抖；三是婚礼进行曲，类似狗的哼鼻声。有些雌虫也会唱着这三部曲，主动向雄虫求爱。

气味的魅力 昆虫求爱最妙的一招，还是用气味来传递情书。大多数雌虫体内含有特殊的腺体，能分泌一种化学物质，叫“性引诱素”。这种性引诱素具有特定的气味，随着空气的流动，迅速地向四周环境扩散。这样在雌雄昆虫之间就形成了奇妙的联络暗号。我国云南大理的蝴蝶泉边，每年5月中旬，有数不清的蝴蝶聚会求偶，形成了绚丽多彩的“蝶虹”。原来，就是因为由雌蝶腹部末端分泌出的性引诱素，吸引了四面八方的雄蝶前来约会。

雌虫分泌的性引诱素量很少，但吸引力令人吃惊。有一种蚕蛾分泌的性引诱不过1微克，但足以吸引100万只雄蛾赶来幽会。人们根据昆虫用性引诱素诱引性的求爱方式，人工合成了性引诱剂，大量诱杀农业害虫。也可以将性引诱剂洒在田间，扰乱雄虫，使它们找不到配偶，无法交配从而断子绝孙。

目前，人们已经发现约有250余种昆虫具有性引诱索，其中80多种已经能分离提纯，并阐明了化学结构式，有近30种性引诱素可以人工合成，昆虫性诱素的深入研究，为虫情侦察、害虫防治工作开辟了新途径。

（七）

背在身上的生物时钟

就像刘德华的一首歌里所唱的那样：“地球自转一次是一天，地球公转一次是一年”，地球的自转和公转产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。同样，生物体内的生理活动和外在行为也表现出同样的周期节律特征。小不丁点，默默无闻的昆虫也不例外，它们的许多行为活动也都表现出相应的节律性，如趋光性、体色变化、迁移、取食、孵化、羽化、交配、产卵等。

目前，人们已经研究过多种昆虫的羽化（昆虫由若虫或蛹，经过蜕皮，变化为成虫的过程）节律，其中研究最为详细的是果蝇。果蝇的羽化节律周期约为24小时，其羽化节律是内源性的，也是果蝇生存的重要因素。果蝇羽化时间都在破晓后不久，因为羽化后一段时间里，果蝇有脱水的危险，所以它的生物钟就调整到使它总是在成活机会最大（湿度最大）的时候羽化。如果果蝇的各个发育阶段全部置于连续光照和恒温条件下，羽化的昼夜节律也并未改变，相继成熟的蛹仍在黎明时羽化。

如果使果蝇的生活周期完全处于黑暗之中，一天中各钟点羽化的成虫数目大致相等。但若用光短暂地照一下，即使只有1/2 000秒的光照也会使其羽化表现出节律性。我们把在白昼活动的昆虫称为日出性或昼出性昆虫；夜间活动的昆虫称为夜出性昆虫；还有一些只在弱光下如黎明时、黄昏时活动的，则称弱光性昆虫。日出性昆虫有蜻蜓、虎甲、步甲等，都是同它们的捕食对象的日出性有关的；蝶类都同它们乐于寻找花的开放有关。绝大多数的蛾类是夜出性的，取食、交配、生殖都在夜间。

蚊子是弱光下活动的。昆虫的活动节律是一种内源性节律。有的昆虫一天只出现一个活动高峰，如夜间活动美洲大蠊，在暗期开始后的几小时内活动最为活跃，而在暗期的其余时间及光期则较为平静。

据观察，在暗期开始前该虫的活动就有渐增的趋势，而不是暗期的启动直接促进其活动。有关果蝇飞行节律的研究表明，其飞行活动集中在光期结束前的3小时，而且一旦光期结束其飞行活动就会立即停止。弓背蚁雄蚁的活动高峰在光期开始时，而在其他时间它几乎不活动。其活动频率在光照开始前就有所增加，也表明了该虫的活动机制与其前一天经受的光周期有关。

有的昆虫每24小时出现2个或3个活动高峰，如地中海斑螟的雌虫在日落前后飞行最为活跃，而雄虫则在日落后及日出前两小时出现两个飞行高峰。交尾节律受内源性生物钟控制的现象已在部分昆虫中得到证实，果蝇在光期和暗期时照比为12:12下表现出交尾节律，该节律受生物钟基因调控，而且雌虫在其中起着主导性作用。虽然如此，昆虫的交尾行为从某种程度上也会受光周期影响。例如，墨西哥按实蝇在傍晚和早夜交尾，逆转光周期后其交尾时间会转移到光期后期。

科研人员发现，有的蚁类在光期开始飞行时求偶，有的如弓背蚁、阿根廷臭蚁等求偶行为分别出现在光期结束时（日落前）、光期后半期、光期前期（黎明）。它们在恒定条件下都表现出内源性的飞行节律。此外，光照、温度、时间在求偶行为中都起着作用。

昆虫的取食也有一定的节律。蟑螂多选择在晚上取食，美洲大蠊在暗期的早期至中期取食，表现出内源的昼夜节律。家蟋的成虫、若虫都具有取食节律。该虫在光期早期极少取食，但在12小时的光期中，第8至第10个小时取食量聚增，之后减少取食直至暗期开始。蚊类及其他吸血性昆虫的研究相对较为复杂。行为节律虽然是一种内源性节律，但它还是会受到外界环境条件的干扰，如光周期、温度、湿度、光照强度以及昆虫自身的年龄、繁殖阶段等。

昆虫的行为节律是一种由生物钟控制的内源性节律。生物钟是指生物由于长期受地球自转和公转引起的昼夜及季节变化的影响，发展起来能适应这些环境周期变化的时间节律。

昆虫的生物节律

目前，生物钟的研究主要聚集于生物钟基因水平的研究。多细胞生物的生物钟基因可以分为核心钟基因、钟控基因和与钟相关基因。蟑螂是科学家早期研究昆虫生物钟的主要对象。

研究表明，蟑螂的活动规律周期与平时所说的一天近似。蟑螂生物钟位于食管下方的咽下神经节中，是一群位于神经节侧面、腹面的能分泌和调节激素的侧神经分泌细胞，它们有计时的作用，指挥着蟑螂的活动和休息。蟑螂除了咽下神经节的生物钟外，还有更重要的“主钟 ”在摆动计时，这种“主钟 ”就是神经纤维轴突末端与其他神经联接处的神经突触，它分泌的激素控制着一般“生物钟”，称为“子钟 ”。

科学家认为，“子钟 ”指示着蟑螂的日常活动；“主钟 ”则是在“子钟 ”发生偏差或者停摆时才发挥作用。果蝇的生活非常有规律，清晨和黄昏是它们活动的高峰期，此时果蝇忙于觅食和交配。

科学家研究发现，人体内只有一个生物钟，果蝇体内则有两个生物钟，一个控制果蝇在早晨的活动，另一个控制傍晚的活动。黑腹果蝇是研究昼夜生物钟的一个优秀模式生物，它的主钟由位于脑部的两簇神经元组成，已确认的主要钟基因有period、timeless等。

果蝇生物钟节律的起博点是一种“转录－翻译－抑转录”机构构成的反馈环路。在哺乳动物中，与果蝇大多数已知昼夜节律基因相应的一些基因都是保守的。滞育是昆虫度过不良环境条件的一种重要行为，通过识别周围环境，昆虫可调节自身内分泌机制，进而决定其是否进入滞育。

家蚕是研究温度对动物昼夜节律影响的模式生物，家蚕的滞育是一种非常典型的对环境温度和光的主动适应机制。家蚕亲代胚胎发生期，特别是器官形成期开始的环境刺激（高温、长光照等），影响子代蚕卵形成阶段的蛹期咽下神经节促使其分泌滞育激素，使蚕卵具备滞育特性，而蚕卵是否进入滞育，则取决于产下后的温度。

家蚕的生物钟研究主要集中在滞育调控方面。生物中只有那些能在生理和行为上适应环境生物节律的才能保存下来，它和地球物理周期的近似性是自然选择的结果。不同物种的生物钟基因随着千万年的进化，基因结构具有明显的遗传保守性。

生物节律是生命科学目前研究热点领域，在后基因组时代其研究更加活跃。起源于昆虫的昼夜节律等光感知型生物钟的研究在细胞分离和再生、癌症诊断和治疗、毒品成瘾和戒毒、农业生产等方面已经有重要意义。科研人员发现，昆虫的生物钟可以用来使它们在一天的特定时间对农药更具易感性。利用这项特征，能够降低防治虫害的成本，提高农业的有效性。

从昆虫起步，生物钟研究在医学领域也得到空前的发展，时间医学、时间药理学、时间治疗学和时间护理学等分支科学，都是时间生物学在临床实践上的应用。                      

（八）

亦敌亦友的善变者

以虫治虫，也就是生物防治，是以一种生物治生物的方法。生物防治的方法很多，利用天敌防治是其中一种。因为在自然界中，几乎每种害虫都会有一种或几种天敌。

一提起以虫治虫，我们的脑子里可能马上会想起“赤眼蜂”，因为它太有名了，几乎可以说是中国的生物防治的明星昆虫。在国外，研究人员也曾经发现了对付小菜蛾的强大武器——比它更小的一种蜂。在日本，小菜蛾是对农作物破坏最大的昆虫，它的幼虫蚕食茎椰菜、结球甘蓝、花椰菜等农作物，并且它们已对杀虫剂产生了抗药性，就连最厉害的杀虫剂也几乎对它们无可奈何。于是研究人员便求助于生物防治。小菜蛾的天敌蜂非常小，用放大镜都难以看见，它会将卵产在小菜蛾幼虫的体内。当蜂卵孵化成幼蜂后，便会吃掉小菜蛾的幼虫。

在美国的田间，俄罗斯麦蚜虫曾经肆虐一时，农药对它们已经不起作用。前不久，昆虫学家对从法国到乌兹别克斯坦的这种蚜虫的原栖息地进行全面搜索，寻找它们的捕食者和寄生者。他们的苦心没有白费，寻找到了许多同盟军蚜虫蝇、花蝇、7种寄生黄蜂和12种瓢虫，共24种不同的麦蚜虫天敌。在长达10年的战役中，终于在一些地区取得了胜利，麦蚜虫被遏制住甚至被消灭了。

欧洲许多国家也非常重视生物防治的研究和应用。在法国、白蝇、蚜虫和红蜘蛛曾令西红柿种植户们大为头疼。后来，他们在科学家的指导下，请来了胡蜂这支援军，很快便将西红柿的天敌们打败了。

生物防治与农药相比，好处是显而易见的。农药在杀死害虫的同时也会对益虫造成伤害，在害虫对农药产生了抗药性后，农药的作用便大为降低。而且，农药还会引起环境污染，危害包括人类在内的许多生物。而生物防治却好似智能炸弹，能够高精度命中指定目标，却不会有滥伤无辜之虞。

为此，一些国家积极繁育或引入益虫来对抗害虫，并且认为这是最完美的一劳永逸的方法。然而，如今有关生物防治的负面作用已经愈来愈凸现，其中最主要的，就是引进的外来昆虫给本地物种、尤其是濒危物种带来的危害。

有些外来物种被引进后，迅速大量繁殖，在与本地物种的竞争中占了上风，甚至转而吞食当地作物和昆虫。在斐济，夷一种马来西亚寄生蝇能够寄生在一种破坏椰子树的蛾子身上，不到10年这些有害的蛾子就被铲除，但是与此同时，另一种无害的斐济蛾也消失了。

在夏威夷，3种引进的对抗蜗牛曾经为消灭当地的危害农作物的巨型蜗牛立下了汗马功劳。但是，后来发现原产地的几种无害的蜗牛也成了这些引进的蜗牛的攻击对象。美国的农户为了清除大量蔓延的非本地蓟，曾在1969年引进了专门以这种非本地蓟为食的象鼻虫。到了1994年，人们发现这些象鼻虫的胃口已经变得无比地贪婪，它们的嘴巴也已伸向了许多本地蓟，致使这些能固定沙石、改良荒漠的植物濒临毁灭的边缘。

类似的例子还有许多。这些越来越突出的益虫变害虫的现象，已经日益引起了科学家的关注。他们认为，虽然到目前为止，生物防治仍然是人类对付病虫害的最有效和对环境危害性最小的办法，但对这种方式的使用也应当有所限制，特别是在引进外来昆虫时更要慎重考虑。否则的话，这些原本是人类与植物的好朋友的昆虫，很可能就会变成穷凶极恶的敌人！

     爬进嘴里的美味食物

由于全球性的土壤贫瘠与人口增加，将会因食品不足而出现大规模的饥荒。在埃塞俄比亚和苏丹，已经有成千上万的人死于饥饿。人类有救吗？有救！出路在于“食虫”，即食用昆虫。昆虫占地球生物总量的90%，是人类高蛋白食品的天然资源。况且，食虫的传统至今没有消失。

非洲加纳的雨季，农作物无法生长，然而滂沱大雨把大批白蚁从地洞里赶了出来。要是不吃这些白蚁，当地居民早就饿死了。白蚁含丰富的蛋白质、脂肪和维生素。白蚁面拖后可以油炸，也可以烘烤。挺着大肚子的白蚁王是当地人公认的珍馐，人们把它和水果一起端上餐桌。

离厄瓜多尔首都基多不远的一座小镇里，当地居民把白色的金龟子和猪肉、蔬菜放在一起做菜肴。据品尝过这种菜肴的欧洲人说，味道确实不错。在亚马孙平原，居民还食用长角甲虫和蝉的幼虫，也相当可口。

一位法国人种学者访问南美后说，他尝过蜻蜓、毛虫、白蚁、蜜蜂和甲虫的幼虫。这些昆虫菜肴味道异常鲜美，唯一需要的注意的是昆虫需要做高温处理。因为它们可能带有寄生虫。不过，这和其他任何生的食物没有什么两样。

土著人往往喜欢活吃昆虫。因为高温处理过的昆虫有时会失去原有的鲜味或香味。比如螽斯就是这样。南美的许多食用蚂蚁中，有一种带有柠檬的酸味，当地人就喜欢活吃。

在墨西哥，一种气味介于薄荷和豆蔻之间的椿象，当地人同样活吃它。至于用柠檬汁加盐和胡椒浸制的红腿螽斯，即使在大城市里也被认为是真正的美味佳肴。

在北美一些国家，人们用蝗虫卵和面粉制成可口的面包。蝗虫的成虫和幼虫都可以食用。一般地说，蝗虫是非传统菜肴中最受欢迎的食品。在非洲一些国家和近东，蝗虫不仅在市场上有售，而且蝗虫菜肴还上了餐厅的菜单。

在《圣经·利末记》中列举了洁净和不洁净的昆虫，即能够食用和不能食用的昆虫。洁净的昆虫中就有蝗虫和螽斯。蝗虫和野蜂蜜使施洗约翰度过了沙漠中饥饿的日子。古罗马人喝陈年葡萄酒，也喜欢吃几只蜜汁蝗虫。在菲律宾，烹制蟋蟀的方法很多，也很讲究。泰国人不仅喜欢吃蟋蟀，还吃毛虫、蜻蜓和甲虫幼虫。

在中国，养蜂人吃蜜蜂蛹，因此，养蜂人个个勇敢强壮。在俄罗斯也一样，养蜂人历来食用蜂房里的蜂蛹，尤其是活的蜂蛹，有一股甜丝丝的奶油味。拌上盐和胡椒炸成的蜜蜂蛹，是佐餐喝酒的佳肴。蜜蜂蛹还被制成虫酱。

英国人霍尔特被称为欧洲食昆虫之父，早在1885年，他就自费出版了一本小册子《为什么不吃昆虫》。他认为，饥饿的英国农民如果能用蝴蝶、甲虫和毛虫取代传统的熏肉和白菜，那么饥饿问题就能随之而解。另外，在他看来，食虫还能避免牛肉传播的种种疾病。

为了证明人很容易改变饮食习惯，霍尔特还提到了水晶宫农业展览馆内开设的第一家中国餐厅。这家供应昆虫菜的餐厅天天顾客爆满。在这本小册子里，霍尔特没有忽视其他一些小动物：蛞蝓、蜗牛和蚯蚓。甚至介绍了一些绝顶古怪的菜谱，比如潮虫沙司拌海豹舌头。

食虫者劝导我们，没有理由歧视和厌恶昆虫。其实，人们每天都在不知不觉地食用昆虫。据统计，人的一生中不管是否愿意，都要吃掉至少500克的昆虫，比如，和面包一起吃下去的昆虫。这是面粉里的小虫，有时它们会被做进面包，看上去就像深色的屑粒。工厂生产的果酱、番茄酱，番茄沙司以及诸如此类的食品里，必定混有经过加工的蠕虫。

食品安全标准并不禁止使用有虫的水果和蔬菜，这对人来说，甚至是有益的，因为昆虫含有丰富的蛋白质。人们甚至从昆虫中提取食品添加剂。比如，食用颜料洋红，就是把生在刺梨上的有鳞昆虫碾碎后制成的。

食用昆虫绝不是为了赶时髦。食虫者相信，这能起到减肥、降血压和健身的作用。在探讨健康食品的争论中，食虫者提出了与传统饮食和素食截然不同的第三种观点。他们认为，从核桃和大豆中摄取的植物蛋白。不能替代人所需要的动物蛋白。另外，核桃和大豆缺少铁质，吃了这些食品容易胀气。

在西方，食虫是一种时尚，不少食虫俱乐部和协会纷纷成立。然而，即便认识到食虫幼种种理由和好处，打破陈规仍非易事。比如，请女人品尝蟋蟀。为了照顾传统的饮食习惯，把蟋蟀做进了巧克力，但这样的美味有时仍使女人感到恶心。不过，牙齿咀嚼蟋蟀的响声一旦听惯了，那些爱吃辣的女人就会像嗑瓜子一样，边吃蟋蟀边说：这比吃声音单调的薯片还够味。

在莫斯科，餐厅的菜单上暂时还没有多少昆虫菜肴和类似的节肢动物菜肴。但是，这种“文明”（或者，“野蛮”）终于传到了俄罗斯。比如，中国“月宫”餐厅就供应一种叫“蝎子窝”的特色菜。腌过的蝎子是专门从中国运来的。这道菜的底菜是油炸面条，在盘子上堆成窝形，里面“住着”十只油炸蝎子。菜上还点缀着新鲜蔬菜、海带和木耳等。

蝎子的味道很特别，有点像葵花子，也有点像咸鱼。这道菜很受欢迎，尽管价格不菲。这说明俄罗斯人也钟爱异国风味，再贵也得尝尝，因为在莫斯科暂时买不到昆虫或者蝎子。在西方就不同了，在高级食品店里可以买到昆虫罐头；在伦敦索霍区的商店柜台上，甚至可以买到罐装的蟋蟀、蜜蜂蛹、毛虫和其他昆虫食品。在西方还有专门的昆虫养殖场，养殖的品种一般有蟋蟀、面虫、蠕虫等等。

延伸阅读：

人类为昆虫树纪念碑

树碑，是对某一个人或某个事件的纪念或追忆。然而，在大自然世界里，人与昆虫之间结下了不解之缘，人们纷纷为动物笠起了各种纪念碑，来传颂着其对人类的卓越贡献。

毛虫纪念碑：毛虫样子丑陋，又能蜇人，所以人们对它不怀好感，澳大利亚的布尔纳格城却有座毛虫纪念碑，当地人是为感谢毛虫而建立的。在19世纪好事者从美洲运来了一批仙人掌到澳大利亚栽培。澳大利亚的气候条件很适合于仙人掌的生长。于是，仙人掌以惊人的速度繁殖，不久竟泛滥成灾。1933年，澳大利亚耕地总面积只剩几百万公顷了。人力无法阻挡仙人掌的侵袭，用化学方法根除则需20亿美元的巨资。后来，专门从阿根廷“进口”了一批专蛀仙人掌的毛虫，结果到1935年，只用2年时间，仙人掌基本消除了，所以人们建立了毛虫纪念碑。

象鼻虫纪念碑：在美国阿拉巴马洲的恩脱泼拉斯镇，有一座向危害棉花的害虫——象鼻虫致敬的纪念碑，原来，这里的居民长期以来种棉花为生，但由于单一的生产和落后的种植方法，再加上当时世界上棉花价格下跌，到19世纪末，当地棉农处境困难，生产不景气，本世纪初，象鼻虫在美国南方大量蔓延，难以继续种植棉花。镇民们出于无奈，只得转而生产乳酪和种植其它作物。这样，当地居民反而因祸得福。为了感谢象鼻虫，他们集资在广场建立了纪念碑。

甲虫纪念碑：在美国加利福尼亚洲到卡县，有一座奇特的纪念碑，它纪念的是小小的甲虫。20世纪初，美国加利福尼洲西北部，1800万亩的牧人草地遭受一种名为克拉马斯多年生杂草的侵害。该草含有毒素，危害畜牧，人们采用了多种根除措施，都无济于事。美国的生物防治专家们一下潜心研究，经过多方面考察，终于在1935年，发现了法国有两种小甲虫取食这种毒素。美国政府立即拨出经费，进行食性试验和昆虫群体生态测量等工作。最后决定，利用这两种小甲虫来担任消灭克拉马斯草的主力军。1944年小甲虫正式引入美国，它们个个争先恐后，专食毒草，在短短的时间内就使克拉马斯草几乎灭绝，成为轰动一时的新闻。为了纪念这两种小甲虫的功绩，人们便修建了这座独一无二的纪念碑。

屎克螂纪念碑：1770年4月，随着欧洲的第一批移民在澳洲登陆，他们看到那里莽莽的草原，无边无际，但食草动物却少得可怜，于是移民们于十八、十九世纪先后从印度、马来西亚等地引进了大批的黄牛等家畜。随着畜牧业的不断发展，严重的粪害问题产生了。据说，一头体重270公斤的肉用牛，一天的排粪量约16公斤，在澳大利亚草原上，当时大约有4万头牛，每天会有64万公斤牛粪排于地上。日积月累，大量的牛粪覆盖了草原，严重地阻碍了牧草的生长，使肥美的草原逐渐退化，并出现了一块块的秃斑。更为严重有是，当把牛引进澳洲的时候，无意中把两种讨厌的苍蝇——水牛蝇和灌木蝇也带了进来。牛粪是苍蝇的孳生地，大量的牛粪使水牛蝇和灌水蝇迅速地繁殖起来。到了本世纪的50年代，苍蝇在整个澳洲大陆十分猖獗。为了解决这些公害问题，澳大利亚科学家们想到了“屎克螂”。

“屎克螂”，是一种食粪甲虫，学名叫做蜣螂。别看屎克螂名字不好听，它可是处理粪便的能手。因为它不仅以粪便为食物，而且雌虫还把粪便作为“育儿房”，在粪球内产卵，把粪球作为幼虫的食物。它搬运粪便的能力是十分惊人的。先用前足切取一块粪做成粪球，然后用后足把粪球推滚到适当的地方并埋入地下。据观察，从非洲引入澳大利亚的一种蜣螂，它的成虫可制作比自身体积还大的粪球，这种蜣螂一雌一雄合作，只需30～40小时就可将1000CC的新鲜粪便搬运到地下。为此，澳大利亚政府引进了大批蜣螂。屎克螂援军来到澳洲草原，很快就把粪便运走并埋入地下，牧草又蓬蓬勃勃地生长起来。苍蝇失去赖以滋生繁殖的粪便，自然遭到毁灭性的打击。就这样草原得救了。为了感恩屎克螂所做出的贡献，人们在当地为其竖起了一座屎克螂纪念碑。